Cén fáth ar féidir an tSín a bheith i gceannas ar Tháirgeadh Ceallraí Litiam-ian

An é Litiam-ian an Battery Ideal?

Le blianta fada anuas, ba é nicil-caidmiam an t-aon cheallraí oiriúnacha do threalamh iniompartha ó chumarsáid gan sreang go ríomhaireacht shoghluaiste.Tháinig nicil-miotail-hidríd agus litiam-ian chun cinn Go luath sna 1990idí, troid srón-go-srón chun glacadh le custaiméirí a fháil.Sa lá atá inniu ann, is é litiam-ian an cheimic ceallraí is tapúla atá ag fás agus is geallta.

Tá an domhan ag éirí níos leictrithe.Ní hamháin go bhfuil tíortha i mbéal forbartha ag méadú infhaighteacht leictreachais dá ndaonraí, ach tá leictriú an bhonneagair iompair atá ann cheana ag dul ar aghaidh go tapa.Faoi 2040, meastar go mbeidh níos mó ná leath de na gluaisteáin ar na bóithre faoi thiomáint ag leictreachas.

Stair gairid ar cadhnraí

Tá cadhnraí mar chuid dár saol laethúil le fada an lá.Ba é an fisiceoir Iodálach Alessandro Volta a cheap an chéad cheallraí fíor ar domhan i 1800.Ba cinn iontach é an t-aireagán, ach ní raibh ach dornán de nuálaíochtaí suntasacha ann ó shin i leith.

Ba é an chéad cheann an ceallraí luaidhe-aigéad, a bhí invented i 1859. Ba é seo an chéad ceallraí rechargeable agus tá sé fós ar an ceallraí is coitianta a úsáidtear chun tús a innill dócháin inmheánaigh inniu.

Tá roinnt dearaí nuálacha ceallraí ann le dhá chéad bliain anuas, ach níor cruthaíodh go dtí 1980 go ndearnadh fíor-imreoir cluiche.Sin é an uair a d'eascair forbairt na ceallraí litiam-ian mar thoradh ar na cinn in Ollscoil Oxford agus Ollscoil Stanford.Rinne Sony an chéad cheallraí litiam-ian a thráchtálú i 1991.

Cad atá chomh speisialta faoi litiam?

Is miotal speisialta é litiam ar go leor bealaí.Tá sé éadrom agus bog - chomh bog gur féidir é a ghearradh le scian cistine agus chomh híseal sin i ndlús go snámhann sé ar uisce.Tá sé soladach freisin ag raon leathan teochtaí, le ceann de na pointí leá is ísle de na miotail go léir agus fiuchphointe ard.

Cosúil lena chomh-mhiotal alcaile, sóidiam, imoibríonn litiam le huisce i bhfoirm thaispeántais.Cruthaíonn teaglama Li agus H2O hiodrocsaíd litiam agus hidrigin, a pléascann i lasair dhearg de ghnáth.

Tá go leor gnéithe le Ceallraí litiam-ian sábháilteacht ar fud a phróisis dearaidh, lena n-áirítear struchtúr ceallraí sábháilte, amhábhair sábháilte, feidhmeanna cosanta agus deimhnithe sábháilteachta.Nuair a chuir China Electronics News faoi agallamh, dúirt an tUasal Su Jinran, leas-phríomhinnealtóir, gur thosaigh sábháilteacht táirgí i ndearadh táirgí, agus mar sin roghnaigh na hábhair leictreoidí cearta, deighilteoirí agus leictrilítí an chéad tosaíocht do dhearadh ceallraí sábháilte.Maidir le hábhair anóid ceallraí, tá ábhair thrínártha, litiam mangainéise agus fosfáit iarainn litiam, a úsáideadh go forleathan i ndearadh ceallraí agus a thug feidhmíocht shásúil, níos sláine ná cóbaltáit litiam traidisiúnta agus litiam nicil.

Tá tóir ar chadhnraí litiam-ian toisc go bhfuil roinnt buntáistí tábhachtacha acu thar theicneolaíochtaí iomaíocha:

● Go ginearálta bíonn siad i bhfad níos éadroime ná cineálacha eile cadhnraí in-athluchtaithe den mhéid céanna.Tá na leictreoidí de cheallraí litiam-ian déanta as litiam éadrom agus carbóin.Is eilimint an-imoibríoch é litiam freisin, rud a chiallaíonn gur féidir go leor fuinnimh a stóráil ina naisc adamhach.Aistríonn sé seo go dlús fuinnimh an-ard le haghaidh cadhnraí litiam-ian.Seo bealach le dearcadh a fháil ar dhlús fuinnimh.Is féidir le ceallraí litiam-ian tipiciúil 150 watt-uair an chloig leictreachais a stóráil i 1 cileagram de cheallraí.Is féidir le pacáiste ceallraí NiMH (hidríd nicil-mhiotail) b'fhéidir 100 vata in aghaidh an chileagraim a stóráil, cé go bhféadfadh 60 go 70 vata uaireanta a bheith níos gnách.Ní féidir le ceallraí luaidhe-aigéad ach 25 vata in aghaidh an chileagraim a stóráil.Ag baint úsáide as teicneolaíocht luaidhe-aigéad, tógann sé 6 cileagram chun an méid céanna fuinnimh a stóráil is féidir le ceallraí litiam-ian 1 cileagram a láimhseáil.Sin difríocht mhór [ foinse: Gach rud2.com ].

● Tá a gcúram acu.Cailleann pacáiste ceallraí litiam-ian ach thart ar 5 faoin gcéad dá mhuirear in aghaidh na míosa, i gcomparáid le caillteanas 20 faoin gcéad in aghaidh na míosa do chadhnraí NiMH.

● Níl aon éifeacht chuimhne acu, rud a chiallaíonn nach gá duit iad a urscaoileadh go hiomlán roimh athluchtú, mar atá le roinnt ceimiceán ceallraí eile.

● Is féidir le cadhnraí litiam-ian na céadta timthriall luchtaithe/scaoilte a láimhseáil.

● Ní hé sin le rá go bhfuil cadhnraí litiam-ian gan locht.Tá roinnt míbhuntáistí acu freisin:

● Tosaíonn siad ag díghrádú chomh luath agus a fhágann siad an mhonarcha.Ní mhairfidh siad ach dhá nó trí bliana ón dáta monaraithe cibé acu a úsáideann tú iad nó nach n-úsáideann.

● Tá siad thar a bheith íogair do theocht ard.Is cúis le teas go ndíghrádaíonn pacáistí ceallraí litiam-ian i bhfad níos tapúla ná mar a dhéanfadh siad de ghnáth.

● Má scaoileann tú ceallraí litiam-ian go hiomlán, scriostar é.

● Caithfidh ríomhaire ar bord a bheith ag pacáiste ceallraí litiam-ian chun an ceallraí a bhainistiú.Déanann sé seo iad níos costasaí ná mar atá siad cheana féin.

● Tá seans beag ann, má theipeann ar phacáiste ceallraí litiam-ian, pléascfaidh sé go lasair.

Socrú caighdeánach bunaithe ar nuálaíocht

Mar gheall ar chastacht meicníocht sábháilteachta ceallraí Litiam-ian, go háirithe an tionchar ar shábháilteacht tar éis na cadhnraí a athúsáid, ba cheart go mbeadh an próiseas chun sábháilteacht ceallraí litiam-ian a thuiscint agus a chaighdeáin a shocrú de réir a chéile agus go forásach.Agus ba cheart forbairt agus cur i bhfeidhm teicnící rialaithe seachtracha a mheas freisin.Mhol Su é sin mar shocrú Ceallraí litiam-ian Is post an-theicniúil é caighdeáin sábháilteachta, ba cheart go mbeadh gairmithe socrú caighdeánach ó chomhlachtaí um chaighdeánú ceallraí agus speisialtóirí teicniúla ón tionscal ceallraí, úsáideoirí agus réimsí rialaithe leictreonacha rannpháirteach sa phróiseas, lena n-áirítear oibreacha fíoraithe turgnamhacha.

Dúirt innealtóir sinsearach ó Institiúid um Chaighdeánú Leictreonaic na Síne, an tUasal Sun Chuanhao, go bhféadfaí cadhnraí litiam-ian a roinnt faoi láthair i gcineálacha fuinnimh agus cineálacha cumhachta.Toisc go bhfuil difríochtaí ábhair agus struchtúir dearaidh ag an dá tháirge seo, tá a gcuid modhanna tástála agus a gceanglas neamhionanna, fiú faoi na coinníollacha sábháilteachta céanna.Baineann na cadhnraí iniompartha mar a thugtar air leis an gcineál fuinnimh, lena n-áirítear cadhnraí litiam-ian a úsáidtear i bhfóin phóca, ríomhairí glúine, ceamaraí digiteacha agus ceamaraí físe, agus tá an ceallraí cineál cumhachta le haghaidh uirlisí cumhachta, rothair leictreacha agus feithiclí leictreacha.

De réir na heagraíochta taighde BloombergNEF, thit meánphraghas pacáiste ceallraí litiam-ian ualaithe toirte (lena n-áirítear an chill agus an paca) 85% ó 2010-18, ag baint amach $176/kWh ar an meán.Tugann BloombergNEF tionscadail eile go dtitfidh praghsanna go $94/kWh faoi 2024 agus $62/kWh faoi 2030.

Tá impleachtaí tábhachtacha ag an gcuar costais laghdaitheach seo d'aon chuideachta a úsáideann cadhnraí ina seirbhís, nó dóibh siúd a bhfuil gá acu le fuinneamh a stóráil (m.sh., táirgeoirí cumhachta).Go dtí seo, tá an chuid is mó de dhíolacháin ceallraí litiam-ian san earnáil leictreonaice tomhaltóra, ach beidh díolacháin sa todhchaí á dtiomáint níos mó ag gluaisteáin leictreacha.

Úsáideann formhór na ngluaisteán ar na bóithre inniu cadhnra luaidhe-aigéad agus inneall dócháin inmheánaigh.Ach tá díolacháin feithiclí leictreacha - faoi thiomáint ag cadhnraí litiam-ian - méadaithe faoi dheichniúr le cúig bliana anuas.Ina theannta sin, tá níos mó agus níos mó tíortha ag cur cosc ​​ar ghluaisteáin amach anseo bunaithe ar dhó inmheánach, agus táthar ag súil go mbeidh feithiclí leictreacha chun tosaigh ar iompar pearsanta ar deireadh thiar.

Ciallaíonn sé seo, ar ndóigh, éileamh i bhfad níos mó ar chadhnraí sa todhchaí.An oiread sin ionas go mbeidh an déantóir feithiclí leictreacha Tesla, i gcomhpháirtíocht le Panasonic, ag infheistiú na billiúin dollar chun monarchana ceallraí litiam-ian nua a thógáil.Mar sin féin, tá táirgeoirí ceallraí litiam-ian SAM ag titim ar gcúl i sciar den mhargadh.

Tá margadh fáis gaolmhar le haghaidh cadhnraí litiam-ian in iarratais thionsclaíocha troma ar nós trucailí ardaithe, scuabairí agus scrubbers, iarratais tacaíochta talamh aerfoirt, agus feithiclí treoraithe uathoibríoch (AGVanna).Go stairiúil, bhí cadhnraí luaidhe-aigéad agus innill dócháin inmheánaigh ag freastal ar na hiarratais nideoige seo, ach d'athraigh an eacnamaíocht go tapa i bhfabhar cadhnraí litiam-ian.

An tSín i Suíochán an Tiománaí

De réir anailíse ag BloombergNEF, go luath i 2019 bhí 316 gigawatt-uair (GWh) de chumas déantúsaíochta cealla litiam domhanda.Tá 73% den acmhainn seo sa tSín, agus na SA ina dhiaidh sin, i bhfad taobh thiar sa dara háit le 12% den acmhainn dhomhanda.

Meastar go dtiocfaidh fás láidir ar acmhainn dhomhanda faoi 2025 nuair a thuar BloombergNEF 1,211 GWh d’acmhainn dhomhanda.Meastar go dtiocfaidh méadú ar acmhainn sna SA, ach níos moille ná an toilleadh domhanda.Dá bhrí sin, meastar go laghdóidh sciar SAM de mhonarú ceall litiam domhanda.

Tá Tesla ag iarraidh dul i ngleic leis an bhfadhb seo trína monarchana ceallraí féin a thógáil, ach do chuideachtaí a sholáthraíonn raon leathan de na cineálacha cadhnraí seo, mar shampla OneCharge atá bunaithe i California, tá sé cruthaithe go bhfuil sé dúshlánach soláthraithe áitiúla a aimsiú.Labhair mé le déanaí le Príomhfheidhmeannach OneCharge, Alex Pisarev, a leag béim ar na dúshláin atá roimh a chuideachta:

“Bheadh ​​monaróirí Mheiriceá sásta úsáid a bhaint as cealla litiam-ian de dhéantús na SA,” a dúirt Pisarev liom, “ach níl sé seo réalaíoch inniu.Mar sin ní mór dúinn leanúint ar aghaidh á n-allmhairiú ón tSín.”

Tá an cosán céanna á ghlacadh ag an tSín agus a rinne sí roimhe seo le painéil ghréine.Cé gur cheap an t-innealtóir Meiriceánach Russell Ohl cealla gréine, inniu tá an tSín i gceannas ar mhargadh domhanda na bpainéal gréine.Anois tá an tSín dírithe ar tháirgeadh domhanda cadhnraí ian litiam a rialú.

An fearr na teicneolaíochtaí glasa is saoire a bheith agat, fiú má chiallaíonn sé sin déantúsaíocht a thabhairt suas do thíortha eile?Chuidigh praghsanna painéil gréine íseal le pléascadh fás nua PV gréine a thiomáint, agus thacaigh sin, ar a seal, le go leor post sna Stáit Aontaithe.Ach déantar an chuid is mó de na painéil sin sa tSín.Tá iarracht déanta ag Riarachán Trump aghaidh a thabhairt air seo trí tharaifí a chur ar phainéil gréine allmhairithe, ach chuir an chuid is mó de thionscal gréine na Stát Aontaithe go láidir i gcoinne na dtaraifí seo.

Tá buntáiste mór ag an tSín maidir le saothair saor, rud a d'fhág go raibh sé chun tosaigh ar go leor tionscail déantúsaíochta.Ach tá níos mó cúlchistí litiam ag an tSín freisin agus táirgeadh litiam i bhfad níos mó ná na SA I 2018, bhí táirgeadh litiam na Síne 8,000 tonna méadrach, an tríú i measc na dtíortha go léir agus beagnach deich n-uaire de tháirgeadh litiam SAM.Ba é cúlchistí litiam na Síne i 2018 ná milliún tonna méadrach, beagnach 30 uair leibhéil SAM.

An Cosán Ar Aghaidh

Léiríonn na treochtaí go mbeidh cadhnraí litiam-ian ag díláithriú cadhnraí luaidhe-aigéid níos mó sna hearnálacha iompair agus trealaimh throma.Is forbairt ríthábhachtach é seo i ndomhan atá ag dul i ngleic leis na hastuithe dé-ocsaíde carbóin is airde riamh.

Ach le buntáiste den sórt sin i gcostas déantúsaíochta agus infhaighteacht amhábhar araon, an féidir leis na SA dul san iomaíocht leis an tSín sa mhargadh domhanda?Mura bhfuil, de réir mar a shroicheann líon méadaithe na gcadhnraí litiam-ian deireadh a saol inúsáidte, an féidir leis na SA margadh iomaíoch a fhorbairt le haghaidh litiam athchúrsáilte?

Is ceisteanna tábhachtacha iad seo ar gá aghaidh a thabhairt orthu.

Níl sé soiléir conas a dhéileálfaidh an tSín le dúshláin den sórt sin, ach i bhfianaise a tóir gan staonadh ar litiam, agus an tábhacht straitéiseach a bhaineann leis an miotal, ní bheidh aon amhras ann go dtiocfar ar réitigh.Ar go leor bealaí, is rud maith é glacadh na Síne ar iompar glas, toisc go leathnaíonn sé spéis san earnáil agus spreagann sé náisiúin iomaitheoirí iarracht a dhéanamh teacht suas i dtéarmaí a sciar den soláthar litiam agus an margadh ceallraí in-athluchtaithe.Is é an baol atá ann go leanann siad ar gcúl, rud a fhágann go bhfuil monaplacht ag an tSín ar earnáil a d’fhéadfadh a bheith ina hearnáil iompair phríomhshrutha go luath.

Lean mé ar aghaidh Twitter nó LinkedIn .Seiceáil mo láithreán gréasáin nó cuid de mo chuid oibre eile anseo.